ТРЕХАТОМНЫЕ СПИРТЫ
(АЛКАНТРИОЛЫ, ИЛИ ГЛИЦЕРИНЫ)
Трехатомиые спирты содержат три
гидроксильные группы при разных углеродных
атомах.
Общая формула СnН2n - 1(ОН)3.
Первый и основной представитель
трехатомных спиртов — глицерин (пропантриол-1,2,3)
HОСН2—СHOH—СН2ОН.
Номенклатура. Для названия
трехатомных спиртов по систематической
номенклатуре необходимо добавить к названию
соответствующего алкана суффикс -триол.
Изомерия трехатомных спиртов,
как и двухатомных, определяется строением
углеродной цепи и положением в ней трех
гидроксильных групп.
Получение. 1. Глицерин можно
получать гидролизом (омылением) растительных или
животных жиров (в присутствии щелочей или
кислот):
O
H2C—O—C//—C17H35
H2C—OH
|
O
|
HC—O—C//—C17H35 + 3H2O
® HC—OH + 3C17H35COOH
|
О
|
H2C—O—C//—C17H35
H2C—OH
триглицерид (жир)
глицерин стеариновая
кислота
Гидролиз в присутствии щелочей
приводит к образованию натриевой или калиевой
солей высших кислот — мыла (поэтому этот
процесс называется омылением).
2. Синтез из пропилена (промышленный
способ):
CH3
CH2Cl
| Cl2, 450-500 oC
| H2O
(гидролиз)
CH ————® CH
————®
|| —HCl
||
—HCl
CH2
CH2
пропилен
хлористый
аллил
CH2OH HOCl (гипо- CH2OH
CH2OH
|
хлорирование)
| H2O (гидролиз)
|
®CH ————®
CHOH ————® CHOH
|| —HCl
|
—HCl
|
CH2
CH2CL
CH2OH
аллиловый
монохлор-
глицерин
спирт
гидрин
глицерина
Химические свойства. По
химическим свойствам глицерин во многом
напоминает этиленгликоль. Он может реагировать
одной, двумя или тремя гидроксильными группами.
1. Образование глицератпов.
Глицерин, вступая в реакции со щелочными
металлами, а также с гидроксидами тяжелых
металлов, образует глицераты:
H
|
H2С—OH
H2C—Oж /O—
CH2
|
| Cu
|
2 HC—OH + Cu(OH)2 ®
HC—O/ гO— CH +
2H2O
|
| H/
|
H2C—OH
H2C—OH HO—CH2
глицерат меди
2. Образование сложных эфиров. С
органическими и минеральными кислотами глицерин
образует сложные эфиры:
H2C—OH HO—NO2
H2C—O—NO2
|
H+
|
HC—OH + HO—NO2 —®
HC—O—NO2 + 3H2O
|
|
H2C—OH HO—NO2
H2C—O—NO2
глицерин азотная
тринитрат
кислота
глицерина
(нитроглицерин)
H2C—OH HO—OC—CH3
H2C—O—COCH3
|
H+
|
HC—OH + HO—OC—CH3 —®
HC—O—COCH3 + 3H2O
|
|
H2C—OH HO—OC—CH3
H2C—O—COCH3
глицерин уксусная
триацетат
кислота
глицерина
3. Замена гидроксильных
групп на галогены. При взаимодействии
глицерина с галогеноводородами (НС1, НВr)
образуются моно- и дихлор- или бромгидрины:
H2C—Cl
H2C—Cl
|
|
H2C—OH ®
HC—OH ® HC—Cl щ
CH2\
|
HCl |
|
HCl |
|
| KOH
| O
HC—OH ——| H2C—OH —— |
H2C—OH|———® CH/
| -H2O
|
-H2O |
| -KCl,
-H2O |
H2C—OH ® H2C—OH
® H2C—Cl ы
CH2Cl
|
|
HC—Cl
HC—OH
|
|
H2C—OH
H2C—Cl
монохлор-
дихлор-
эпихлор-
гидрины
гидрины
гидрин
4. Окисление. При окислении
глицерина образуются различные продукты, состав
которых зависит от природы окислителя.
Начальными продуктами окисления являются:
глицериновый альдегид HOCH2—CHOH—CHO,
дигидроксиацетон НОСН2—СО—CН2ОН и
конечный продукт (без разрыва углеродной цепи) —
щавелевая кислота НООС—СООН.
Отдельные представители.
Глицерин (пропантриол-1,2,3) НОСН2—СНОН—СН2OН
- вязкая гигроскопическая нетоксичная жидкость
(т. кип. 290 °С с разл.), сладкая на вкус. Смешивается
с водой во всех соотношениях. Используют для
производства взрывчатых веществ, антифризов и
полиэфирных полимеров. Находит применение в
пищевой (для изготовления кондитерских изделий,
ликеров и т.д.), текстильной, кожевенной и
химической промышленности, в парфюмерии.